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水泥混凝土桥沥青铺装系设计与铺装技术发展
2019年03月12日    阅读量:4151    新闻来源:沥青网 sinoasphalt.com  |  投稿

引言


截止2015年底,中国的公路桥梁达77.92万座,里程达4592.77m,其中水泥混凝土桥占绝大部分。在设计桥梁结构时未考虑铺装层的影响,仅将桥面铺装视为自重荷载,这在早期超载较少且采用水泥混凝土铺装层的情况下可能并不会产生明显问题。


随着计算机技术的发展及桥梁设计水平的提高,桥梁建设已逐渐从路随桥走进入桥随路架时代中国沥青网sinoasphalt.com。人们对桥梁也从最基本的通行需求,发展到行车舒适性、安全性及耐久性等更高要求,因此沥青混凝土就以其独特优势愈来愈超越传统的水泥混凝土成为桥面主流铺装层。


《公路桥涵设计通用规范》(JTGD602004)明确规定:高速公路和一级公路上特大桥、大桥的桥面铺装宜采用沥青混凝土。但是,沥青铺装层早期破坏导致水分侵入梁体,加快桥面混凝土破坏及钢筋锈蚀破坏,并最终导致桥梁结构承载力下降,这类问题不容忽视。混凝土桥面沥青铺装属于水泥混凝土桥梁上部结构的附属工程,从材料上可分为沥青表面处治、沥青混凝土和水泥混凝土铺装层等,但沥青表面处治铺装层耐久性较差,不宜在高速公路、一级公路上使用。不过,对于混凝土桥面的沥青铺装层设计,多数沿用了沥青路面设计理念,缺乏针对性设计指南或规范。目前广泛采用的沥青铺装层多数出现了早期破坏,加剧了桥梁结构的整体破坏,说明沥青铺装层的材料及结构设计、施工及养护等更加值得思考和深入研究。


国外对混凝土桥面沥青铺装层的研究比较广泛和深入,比如DebackerBattiatoandVergaTabchi等人对水泥混凝土桥沥青铺装层的材料本构模型、设计及评价方法等进行了深入研究。


但目前高速公路桥梁及城郊立交超载现象日趋严重,且部分地区有常态化趋势,发生在2012年的哈尔滨阳明滩大桥垮塌事件除了设计、施工、管理等原因之外,与超载有着重要关系,其中3辆车均超载300%左右,最重达163.59t(额定为55t)。加之雨水、雪水在重载、高速的轮胎作用下被“挤入”沥青铺装层空隙中,将使得本来在沥青路面中还没有克服的病害又在桥面铺装层中重现甚至加剧。


桥面铺装层病害是汽车荷载与环境双重作用的综合效应。随着大型重卡、385~495mm宽基胎的使用,车主为保证车架高度满足规范要求及重载下安全需要而采用高达1400kPa胎压载重汽车轮胎(以下简称载重轮胎),将使得沥青铺装层内力学响应变化规律更为复杂,这已被DebeerRothert,H.证实,也使得沥青铺装层的设计难以真正满足实际荷载(交通、环境)作用的要求。


目前,国内外对水泥混凝土桥的沥青铺装层材料、设计等研究仅停留在施工层面,深入程度还有待进一步提高。


水泥混凝土桥沥青铺装层应用现状


水泥混凝土桥沥青铺装层病害类型


水泥混凝土桥梁的寿命是由桥梁结构与上部铺装层结构共同决定的,而混凝土桥梁结构与沥青铺装层之间的相互作用更是重要的影响因素。首先,沥青铺装层作为混凝土桥面系的主要组成部分,在承受轮载的作用、胎面的磨耗以及雨雪侵蚀的同时,将车轮集中荷载向下传递,使其在桥梁结构中分布更加均匀,起到了保护主梁结构、桥面板及钢筋的作用;其次,沥青铺装层的平整度会影响行驶车辆对桥梁结构的冲击、振动,其透水性、耐久性对于桥梁使用寿命有着重要影响;最后,桥梁结构也直接影响着沥青铺装层路用性能的发挥,比如简支梁桥由于存在横向、纵向绞缝,结构上存在应力集中的特殊部位,上部沥青铺装层的破坏将难以避免,特别对于连续梁桥来说,铺装层表面还要受到支座处负弯矩造成的内力影响。


因此,混凝土桥沥青铺装层与普通沥青路面、不同结构的水泥混凝土桥面沥青铺装层,即使经受相同的交通荷载和环境作用,其病害的主导类型及成因都有其独特性。本文从病害的表现形式将其分为显性病害和隐性病害两大类。


(1)显性病害。显性病害系指沥青铺装层表面直接表现出来的病害,如裂缝、唧浆、坑槽、车辙、推移及拥包等,可以通过人工或者其他快速成像系统从表观识别出来。


(2)隐性病害。隐性病害是发生在沥青铺装层内部、层间以及沥青层与桥面板之间,且未能在铺装层表面表现出来的病害,比如水损害、层间黏结失效等,通过人工或者仪器往往难以从表观识别。实际上,目前隐性病害是较难检测的,也是致命的,往往会进一步发展为显性病害,加剧桥梁结构性病害。


水泥混凝土桥沥青铺装层病害诱因


(1)桥梁下部结构。桥梁下部结构类型及直桥、弯桥、坡桥等线型特征都对沥青铺装层耐久性有显著影响,尤其对沥青铺装层病害的影响是永久性的,比如梁桥横隔梁或连续梁支座处负弯矩的影响、桥面板横向传荷体系的破坏以及桥梁伸缩缝的影响。


(2)桥面系施工。桥面板平整度、桥面钢筋网设置、混凝土桥面板表面处治、桥面板养生状况、防水黏结层质量、沥青铺装层施工质量等对沥青铺装层都有一定影响。


(3)沥青铺装层设计。沥青铺装层混合料路用性能以及沥青铺装层、防水黏结层、混凝土桥面板组成的“刚、柔、刚”三明治结构设计因素对病害的产生也有一定影响。


(4)交通及自然环境。2012年垮塌的哈尔滨阳明滩大桥上4辆重卡中有3辆超载均大于300%,这给了我们深刻的教训,因为超载、超限大大增加了一次性破坏的可能。通过《公路沥青路面设计规范》(JTGD502006)及《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD402011)计算发现:沥青路面弯沉超载300%的轴载相当于标准轴载作用次数的416倍,层底弯拉应力相当于标准轴载的65536倍。对于水泥路面则更为严重,完全可能一次通过就产生的破坏。当沥青铺装层超载20%时,寿命折减率近50%,而当超载率达到300%时,使用寿命接近于0,说明此时的铺装层急需大修了。这一点也得到美国、南非研究的证实,即轴载超限100%时,对路面的损害是标准轴载的4~60倍。同样,依据《城市桥梁设计规范》(CJJ112011)对城A级最大轴载为140kN、接地面积为0.6m×0.2m、摩擦系数f0.50计算的防水层与铺装层厚度关系可知:当铺装层厚度为10cm时,层间剪应力为0.133MPa,按0.85峰值折减后为0.113MPa,基本满足规范规定的不小于0.12MPa的要求。但是,按照超载300%计算,当轴载为400kN时,折减后剪应力将达到0.323MPa,远远超过了规范对抗剪强度要求。那么,要想满足规范要求,必须将铺装层厚度增加至53cm,但是这将增加桥梁自重,是设计所不允许的。另外,车辆行驶习惯、交通过度渠化、冬季“冰柜效应”、夏季的“煎烤效应”、渗水、冰冻、海洋、工业酸雾及酸雨等对铺装层因素都有很大影响。


沥青铺装层体系设计方法对比


沥青铺装层结构研究


从目前桥面铺装层设计来看,限于从线弹性理论、经验性的设计以及结构性试验获得的一些准则,学者们通过将半经验法、理论分析法、结构分析法以及有限元数值分析法应用于桥面板结构设计,来克服铺装层病害。1996年荷兰学者引入半经验法采用NPCSCB试验确定桥面铺装层的设计参数;MetcalfCullimoreSedlacekandBildSeibleFKolsteinGopalaratnamV.S.NakanishiandKensetsu等人在理论模型预估法方面进行了深入研究;王虎等人对理论模型也进行了相应的探索。


国内外学者对沥青铺装层的力学问题也进行了相应的研究,比如以StefanBild等为代表的结构分析法、季节等人提出的弹性层状体系法、以西班牙马德里技术大学MaríaCastro为代表的逐层多层体系当量法以及以Huurman等人为代表的数值分析法。


沥青铺装层材料本构模型发展


沥青铺装层材料本构模型是研究其力学性能的主要基础,目前主要有两大类:一类是采用线弹性模型,比如DM采用线弹性模型求得了层间完全黏结、完全滑动2种极端状态下的解析解;另一类以HemeauDeJong等人为代表,对铺装层内的应力非线性分布特性进行了分析。


水泥混凝土桥沥青铺装系铺装技术


国内外水泥混凝土桥沥青铺装层种类


混凝土桥铺装层主要有刚性和柔性两大类。19世纪60年代,德国和日本应用浇注式沥青混凝土、美国环氧树脂改性沥青混凝土铺装层以及环氧树脂、聚氨酯、异丁烯酸酯等热固性铺装层;而丹麦的VibekeWegan等人把改性SMA铺装层技术推广到前所未有的高度。


中国对水泥混凝土桥沥青铺装层的研究


中国的沥青铺装层结构发展经历了50~60年代的探索、70~80年代的发展、90年代以后的广泛应用3个阶段。20世纪50年代以前,中国基本不铺装专门的铺装层;50年代后期开始采用以渣油沥青混凝土、柏油贯入式碎石为主的“黑色铺装”。


随着柔性铺装层的发展,桥面防水黏结层的应用也引起人们的重视,1952年相关规范提出了设防水层的要求,即采用1cm沥青/油毛毡防水层。50~60年代学术界有对桥面铺装层是否应设防水层的问题进行了争论,比如闵子超对公路混凝土桥梁的桥面防水及铺装层技术进行研究,在1956年建成的南昌八一大桥中采用了未设防水层的铺装体系,即“混凝土桥面板、7cm厚油石比为5.12%的中粒式沥青混凝土找平层或垫层、2cm油石比高达21%的粉粒式沥青混凝土”,运营了6年之后状况一致良好。


目前,中国对沥青铺装层结构组合及设计进行了深入研究,尽管铺装层都有一定的桥梁结构局限性、气候环境地域性,但是人们还是通过数值模拟、实验室试验以及现场实践来寻找类似于沥青路面一样应用更加广泛的“典型结构”。比如李洪东通过对佛开高速公路上联星跨线桥、汾江大桥等10多座大桥桥面铺装层的调查发现,沥青混凝土铺装结构实用、可靠;为了减轻结构恒载,可采用3cm细粒式开级配玄武岩沥青磨耗层、5cm沥青混凝土的双层薄层结构,但厚度不小于5cm


沥青铺装体系施工技术


水泥混凝土桥沥青铺装层施工主要包括混凝土整平层处理、防水黏结层施工、沥青铺装层施工3个部分。


混凝土桥面表面准备。(1)桥面平整度要求。表面平整度通过2m直尺检查,最大空隙不大于5mm,且每米不大于1处。SBS改性沥青防水层对桥面平整度要求不高,但为保证其上铺筑面层平整度,桥面表面处理应遵循局部凸起高度大于5mm、面积小于1.5m2的视为局部凸突,须剁除后打磨平整;局部凹陷深度大于5mm、面积小于0.75m2视为局部凹陷,采用细粒沥青混凝土或环氧树脂砂浆修复。


(2)表面质量检验。路桥防水系统应与水泥混凝土具有很高的黏结强度,以满足路面面层对抗剪强度的要求。而桥梁表面的强度不足、起砂、浮浆将引起黏结强度的不足,造成质量隐患,因此表面质量界定与处理遵循一定标准。混凝土表面浮浆判定:现场进行黏结剥离试验,剥离面粘有20%以上浮浆面即为严重浮浆。混凝土表面浮浆现象为混凝土浇注过程中产生的质量问题,水灰比过大、混凝土塌落度过大、施工过程中未对混凝土表面进行压实压光处理均是造成表面浮浆的原因,可采用表面机械打磨清理。混凝土表面起砂判定:现场搓擦观察并进行黏结剥离试验,搓擦起砂或剥离面带砂均为混凝土桥面板表面严重起砂。混凝土表面起砂现象多由养护不当造成,混凝土浇注后遇雨或养护洒水过早均可造成表面起砂。此外,要依据相关规范判定混凝土表面强度。


(3)桥面混凝土含水率要求。基层须洁净、干燥,含水率在9%以下才能施工,但由于含水率不易现场检测,一般采用皮肤接触判断或简易检测方法,即在基层表面平铺1m2卷材,静置3~4h后掀起检查,基层覆盖部位与卷材处未见水印即可进行施工。如遇到下雨,基层须经太阳曝晒且混凝土完全干燥后才能进行防水施工。


(4)混凝土桥面表面处理。《城市桥梁桥面防水工程技术规范》(CJJ1392010)规定采用防水涂料和卷材类防水材料时混凝土基层粗糙度分别为0.5~1mm1.5~2.0mm,《公路桥涵施工技术规范》(JTG-T-F502011)则规定拉毛或压槽深度为1~2mm,而丹麦采用的标准是喷洒透层油后桥面板TD0.4~1.3mm。但根据相关研究可知,TD0.3~0.9mm时黏结强度、抗剪强度及c、φ均最大。为达到上述要求,目前多采用露石、凿毛、拉毛、压纹、刻槽、抛丸、嵌石等方法。抛丸、精铣刨、拉毛技术最为高效,至于刚兴起的高压水冲毛技术有待在施工中进一步验证。


混凝土桥面下承层表面黏层油洒布。国内工程界普遍认为混凝土桥面上迟早需要洒布防水黏结层,可由此代替黏层油,这是极其错误的。丹麦的相关标准中要求混凝土桥面在铺筑沥青铺装层之前必须洒布黏层油。满足技术要求的桥面板表面,在清理完拉毛、抛丸残渣之后,应及时洒布层油,因为煤油稀释沥青的污染性较大,所以普遍洒布更为环保、便捷的(改性)乳化沥青。一般黏结层施工步骤为:沥青洒布车喷洒沥青时,应保持稳定速度和喷洒量,在整个洒布宽度均匀喷洒;乳化沥青在常温下洒布,前后两车喷洒的接茬处用铁板或建筑纸铺1~1.5mm良好搭接。多幅洒布时,纵向搭接宽度宜为100~150mm;喷洒沥青材料时应对道路人工构造物、路缘石等外露部分作防污染遮盖;透层洒布完须待破乳完成、养生结束后方可进行下一步施工,实际养生时间根据所采用乳化沥青品种及气候条件确定;喷洒黏结层材料是为了提高防水层与桥面的黏结强度,洒布量一般为0.2~0.4kg·m2


碎石封层类防水黏结层施工。如果采用改性乳化沥青或SBS改性热熔沥青作为防水黏结层,那么采用专用沥青洒布车直接洒布即可。对于碎石封层类防水黏结层来说,受到洒()布设备等限制,多采用分布式施工,但根据多年施工经验发现弯坡桥纵坡、横坡的存在将造成沥青黏结料的流淌,施工质量难以保证,所以尽量采用同步碎石封层车施工。施工步骤为:施工前对同步碎石封层车精确标定,确保计量精准,并按照沥青和碎石设计用量设定好各项参数;为保证喷洒均匀,形成等厚沥青层,须保证沥青洒布温度为160~180℃;搭接处碎石撒布应有专人检查处理,根据气候条件决定是否进行预处理;用6~8t钢筒双轮压路机从路边向路中心碾压3~4遍,每次轮迹重叠约300mm,碾压速度不宜超过2km·h1;防水层施工完毕、待沥青冷却即可实施下一道工序施工;铺装层施工应在防水层养生结束后尽快进行,如遇其他因素不能施工应封闭交通或加盖覆盖物以防止污染。


防水黏结层施工常见问题处理。根据多年施工经验,将施工常见问题的处理方法总结如下。当碎石嵌入沥青深度达粒径的80%以上时,应降低沥青用量。当碎石嵌入深度小于粒径的50%时,应提高沥青用量。当碎石上裹附的沥青量偏少时,应降低碎石的撒布量。当沥青洒布成泼溅状时应调小沥青洒布压力。当沥青出现条纹状洒布时,应采取的措施包括:沥青温度太低时开始加温;沥青黏度太大时适当稀释;所有喷嘴不在同一角度时应及时调整喷嘴角度;喷洒棒太高时应调低;喷洒棒太低应调高;喷嘴堵塞应及时疏通。当碎石撒完后仍有碎石未被撒出时,应检查撒料口是否被堵塞或出现故障。当碎石撒布过多时应检查撒料口是否出现故障或者料仓堆料过多。当碎石撒布不均匀时,应重新标定碎石撒布器。当沥青在碎石上表面时,可能有2种情况:碎石撒布车开得太快,应降低速度;运料卡车、压路机或者开道车操作错误,应及时检查、纠正。当碎石剥落时,有3种情况:沥青用量太小,应适当调大;碎石的洁净程度不足,应采用水洗;行车速度或者施工车辆速度太快,应降低速度。由于沥青使用量太大,出现泛油时,应适当调低。


沥青铺装系弯道施工控制。针对匝道桥、立交桥等曲线半径小、超高较大、纵坡较大等特点,对弯坡桥沥青铺装层,除保留水平直线型桥面施工通用要求外,设计人员及施工单位应该对沥青铺装层、防水黏结层的施工进行要求。


(1)沥青铺装层。摊铺时采用基准钢丝法走滑靴,碾压时由坡下至坡上、由低处至高处。由于受到超高的影响,摊铺机存在内外轮差,横向布料不均匀,容易造成厚度不等,压实度也就难以保证。为了保证摊铺的均匀性,可采用摊铺机自动控制系统实时微调内外布料速度。


(2)碎石封层类防水黏结层。采用同步碎石封层车施工时,碎石与黏结料同步撒()布,同样因内外侧轮差将导致相同时间内横向内外侧洒布面积不同,而碎石布料器出料速度与沥青喷洒杆喷洒速度内外侧却是一样的,这样将造成内外侧单位面积碎石、沥青撒()布量的差异。


假定某弯桥曲率半径R50m,沥青洒布杆长3.75m,分别贴近内侧车道线、贴近外侧车道线取为1m位置,如果按照内侧1.2kg·m2洒布沥青,则在外侧覆盖的面积上将洒布量减小为1.1kg·m2,减少8.3%,而对于内侧60%集料覆盖率,在外侧就减小为55%。沥青洒布量减小对层间质量的影响要比碎石的大得多,所以可采用2种措施来克服:由内向侧外侧递增沥青喷洒速度,碎石布料器开度也由小变大;增加外侧洒布杆离地高度,降低内侧洒布杆高度,具体的喷洒高度h需要通过计算确定。


沥青铺装层施工问题及其处治方案。目前混凝土桥梁的桥面铺装普遍采用ACSMA型热沥青混凝土,在施工过程中除了碾压不宜采用振动碾压(可选择振荡碾压)外,其余要求与沥青路面的施工基本类似。


但是,在沥青铺装层摊铺过程中,由于摊铺温度、压实等原因容易导致如下问题。


(1)因为桥面下部的通风作用,混凝土的温度下降较路面更为显著,所以必须保持压路机与摊铺机的距离,确保即时碾压。否则,将出现左右半幅压实度显著不同状况。


(2)如果混合料出现了温度离析、局部压实不足以及沥青层表面水分渗入混凝土表面且因为横坡不足等原因难以排到碎石盲沟,将导致的沥青铺装层表面泛碱。如果泛碱面积集中、较小,可局部铣刨、重铺;如果面积较大,则可切割引水槽,铺设排水管后,将铺装层里的水引出铺装层外。当然,也需要综合考虑横坡、混凝土整平层平整度、防水黏结层等因素。


水泥混凝土桥沥青铺装层施工质量控制


水泥混凝土桥沥青铺装层质量控制体系发展


英国提出了关于黏结、剪切最低强度标准。澳大利亚、英国BSEN13863-2、德国DIN2003及瑞士均采用拉伸黏结试验来确定拉伸黏结强度。美国Aubern大学NCAT设计了剪切-法向组合荷载的直剪试验。德国开发了可在MarshallCBR上进行的简易直接剪切试验。加拿大Carleton大学、英国Nottingham大学及美国NCHRPLTRC开发了扭转剪切试验仪。兰代尔夫特大学开发了剪应力均布的4点界面剪切试验。奥地利维也纳大学开发了楔形劈裂试验WST


随着桥面铺装技术的进步,中国在防水黏结层性能检测及评价方法、仪器方面一直在探索,但是总体上国产仪器和检测方法相对单一,主要包括同济大学、西安交通大学、长安大学、高远公司开发的拉拔仪、直接剪切仪和斜剪仪,目的在于检测黏结强度和抗剪强度。不过,拉拔试验与铺装层实际受力状态不符,铺装层在荷载作用下并非处于法向受拉的应力状态,而直剪试验、斜剪试验在试件破坏的过程剪切面都受加载杆件的弯矩影响,并非因纯剪切而破坏。东南大学赵永利等人开发了检测界面内摩擦角和黏聚力的界面综合分析仪,从检测指标和方法上实现了对界面分析的革命性改进。《城镇道路路面设计规范》(CJJ1692012)中对沥青路面材料容许抗剪强度的检测采用了同济大学孙立军等提出的“沥青混合料单轴贯入抗剪强度试验方法”,该方法中的抗剪参数需要通过有限元数值计算来确定。


总体上看,在铺装层材料、结构组合及铺装技术方面国内外相对都比较成熟,目前研究的重点大多集中于沥青层间及防水黏结层的应用、评价上,中国在这方面相对比较落后。


沥青铺装体系层黏结、防水体系要求


目前,国外在防水层材料方面有比较完善的规范,美国、英国、荷兰、德国等发达国家20世纪50年代已经基本完成了公路和桥梁的快速规模建设,直到60年代末才发现桥面出现的各种病害主要与水有关,从而开始对桥面防水设计、材料开发、检测评价标准的研究。英国于1965年提出在混凝土桥面上铺设防水体系的强制性规定,随后制定了DTTMBE27规范。美国公路合作研究组织(National Cooperative HighwayResearch Program-NCHRP1995)的研究表明:桥面受到水分和防冻盐的侵蚀而导致混凝土和钢筋的腐蚀、破坏,同时提出在桥面铺装中采用由柔性防水材料铺设的不透水防水层。德国20世纪60年代应用了2种防水系统,70年代引入法国防水系统,随后在1999年提出了包含40余项试验检测方法的TP-BEL-B规范。国际经济发展与合作组织(International Economic Development Couincil-CECD1972)70年代提出了“混凝土桥面板防水层”的研究报告,对成员国的混凝土桥面防水层体系应用情况进行了分析,并推荐了防水材料的具体检测和评价方法、标准。英国交通研究实验室(Transportation Research Laboratory-TRRL)1965年开始进行防水层的抗渗、黏结、耐高温性能的对比研究,80年代对47种防水系统进行实地测试、实验室测试后发现,防水层黏结性不足、铺装层高温摊铺及粗集料刺破是主要破坏原因,并于1994年指定了包含14项试验的BD47/94规范。


中国的相关规范比较多,但规定不太一致,比如《公路沥青路面设计规范》(JTJ0141997)中对铺装层结构组合、黏结层、防水层做了规定,但未推荐典型结构组合,只要求高速、一级公路沥青铺装层厚度为60~100mm;防水层与桥面板、下面层与表面层之间应采用洒布量为0.4~0.5kg·m2(改性)乳化沥青作为黏结层,防水层采用沥青胶砂、聚合物涂胶、卷材类等,可在其上加铺碎石封层下封层。现行的《公路沥青路面设计规范》(JTGD502006)中明确提出了表面层、防水体系(下面层、下封层、防水层)典型结构组合。《公路桥涵设计通用规范》(JTGD602004)中规定:高速公路和一级公路上特大桥、大桥的桥面铺装宜采用沥青混凝土桥面铺装,且厚度不宜小于70mm,而二级及二级以下公路桥梁铺装厚度不宜小于50mm,其设计应符合《公路沥青路面设计规范》(JTGD502006)要求。《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)要求在混凝土桥面板铺筑沥青混凝土前应洒布0.3~0.5L·m2的黏层沥青。《城市桥梁设计规范》(CJJ112011)规定可采用沥青混凝土或水泥混凝土材料,快速路、主干路桥梁和次干路上特大桥、大桥桥面铺装宜采用与桥头引道沥青面层一致的沥青混凝土,厚度不宜小于80mm,一般采用上层细粒式HMA、下层中粒式HMA双层式结构;次干路、支路桥梁的沥青混凝土铺装层和水泥混凝土整平层厚度均不宜小于60mm。《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ1392010)规定:对防水等级为Ⅰ级的桥梁,卷材防水层以上沥青混凝土面层的厚度不应小于80mm。《公路工程质量检验评定标准土建工程》(JTGF80-12004)及《公路工程竣()工验收办法实施细则》(2010-65)对混凝土桥面沥青铺装层的评定尽管借鉴了沥青路面的标准,但弃掉了一个很重要的指标——渗水系数。


结语


(1)混凝土桥沥青铺装层及其层间黏结层既要满足舒适性、抗滑性等功能需求,也要满足结构强度需求。


(2)不宜过度地强调通过提高铺装层材料的抗拉、抗剪强度来克服病害,而应该通过增加层间功能层的作用,减缓桥梁结构对铺装层带来的影响。


(3)沥青铺装层静态碾压造成的天生压实不足,容易导致铺装层渗水、泛碱。


(4)应该考虑在相应规范里统一对防水黏结层的层间黏结、抗拉强度的检测、评价标准和方法。


(5)铺装层结构设计应该与桥梁结构设计共同考虑,要兼顾不同桥型对铺装层的力学、功能需求,不能仅仅把沥青铺装层作为自重来考虑。


(6)目前的路面再生技术比较成熟,但是主要应用于基质沥青混合料,而对于改性沥青、高黏沥青仍处于研究阶段,那么桥面沥青铺装层往往都采用SBS改性沥青或高黏沥青,如何对这样的铺装层进行再生值得研究。


(7)沥青铺装层结构有待于进一步深入研究,以便提出更加适合水泥混凝土桥结构特点、中国交通环境条件的耐久性好、舒适性高、可再生的结构。


标签:技术中心沥青混凝土
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